Cell Rep:惊喜！这一长寿蛋白，或可治疗老年痴呆、帕金森
2017-08-10 Flora 生物探索
最新研究表明，一种关键蛋白片段被证实可以提高大脑认知能力、改善大脑老化问题，有望成为治疗神经衰退性疾病（阿尔兹海默症、帕金森症等）的有效化合物。它就是Klotho，一种有着延长寿命功能的蛋白质。它可以快速提高小鼠的认知和运动能力。
最新研究表明，一种关键蛋白片段被证实可以提高大脑认知能力、改善大脑老化问题，有望成为治疗神经衰退性疾病（阿尔兹海默症、帕金森症等）的有效化合物。它就是Klotho，一种有着延长寿命功能的蛋白质。它可以快速提高小鼠的认知和运动能力。
8月8日，一篇发表在《Cell Reports》期刊的文章揭示了一种关键的长寿蛋白——klotho，可以提高大脑认知能力、改善大脑老化问题，有望成为治疗神经衰退性疾病（阿尔兹海默症、帕金森症等）的有效化合物。
来自于加州大学旧金山分校的神经学副教授Dena Dubal带领团队完成了这一研究，他们发现，这一天然蛋白能够改善患阿尔兹海默症、帕金森症小鼠的认知能力，为神经衰退性疾病的治疗带来新的希望。
什么是Klotho蛋白？
Klotho以希腊命运守护神Clotho命名，是天然表达于肾脏、大脑组织的一种蛋白质，以类似于激素的方式在体内循环。Klotho参与多个重要生理学功能功能，包括调控胰岛素信号以及成纤维细胞的生长。
随着年龄的增长，这一长寿蛋白会逐渐减少。而且，在长期高压以及阿尔兹海默症、帕金森等神经类疾病发生的情况下，Klotho蛋白水平同样也会降低。
之前的研究表明，因突变造成Klotho蛋白高表达可以延长寿命、减缓与年龄相关的认知能力衰退。以小鼠为模型，科学家们证实，klotho蛋白高表达确实能够改善小鼠的认知。该蛋白可以通过谷氨酸受体（NMDA）提高神经元之间突触的连接、
现在，Dena Dubal教授和团队试图验证这一长寿蛋白的治疗潜力，即klotho蛋白是否可以作为药物，快速提高小鼠的认知。
Klotho蛋白改善认知
研究团队以年轻和年老小鼠（18个月，相当于人类的65岁）为模型，分别给他们注射α- klotho蛋白片段（αKL-F），类似于分泌的激素。
此外，研究人员还构建了α-synuclein异常表达的转基因小鼠模型。α-synuclein是一种与阿尔兹海默症、帕金森症有关联的致病蛋白。同样，他们也给这些突变小鼠注射了αKL-F。
随后，研究团队对小鼠的认知能力进行了一系列的测试，包括Morris水迷宫和Y迷宫，用于评估空间学习和记忆力。
结果显示，年轻小鼠接受αKL-F治疗4天后，它们的认知能力得到显着提高，且改善效果持续超2周。对于年老小鼠而言，接受一次蛋白注射2天后，就表现出认知力改善的效果。
更重要的是，接受αKL-F持续治疗数天后，小鼠因为神经衰退性疾病而损伤的认知和运动机能得到了缓解，即便这些患病小鼠大脑中的毒性蛋白量并没有变化。
他们发现，αKL-F提高认知力的期间，NMDA受体介导的神经信号会增强，从而加强负责学习和记忆的关键脑区域——海马区的神经连接。
Dubal教授表示：“当用长寿蛋白治疗脑受损小鼠时，它们会获得更好的行动、学习和记忆能力。Klotho蛋白会增加小鼠大脑的抗压能力，甚至于逆转致病蛋白已造成的影响。它会提高大脑的可塑性。”
Klotho蛋白有望治疗神经衰退
Klotho蛋白有疗效吗？这是神经衰退研究领域最亟待解决的关键问题。“我们现在发现，它确实可以。” Dubal教授强调道，“我们的研究表明，无论年少还是年老，用Klotho蛋白片段治疗都可以改善大脑功能。这意味着，Klotho蛋白或许可以成为治疗阿尔兹海默症、帕金森症等疾病的关键化合物。”
但是，Klotho改善认知的机制依然不清晰。研究团队并未找到αKL-F穿过血脑屏障的证据，它也不会增加大脑本身Klotho的表达量。这意味着，Klotho片段或许可以从身体传递信号至大脑（body-to-brain signals），提高大脑对抗致病蛋白的能力。
原是出处：Julio Leon, Arturo J. Moreno, Bayardo I. Garay, et al. Peripheral Elevation of a Klotho Fragment Enhances Brain Function and Resilience in Young, Aging, and α-Synuclein Transgenic Mice, Cell Reports. 8 August 2017
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